JP5184522B2 - 連続可変トランスミッション用プッシュベルトの横断要素に傾斜領域を形成する方法 - Google Patents

Description

本発明は、横断要素の本体表面の所定部分に凸状の傾斜領域を形成する方法に関する。この横断要素は、プッシュベルトを吊り下げる２つのプーリを備える連続可変トランスミッション用プッシュベルトの一部となる。工具要素を本体表面に押し付けて、本体表面上の物質の移動で実現させる。

連続可変トランスミッション用プッシュベルトは一般的に知られている。プッシュベルトは、２つの無端状でリボン様の閉じたループの支持体で、比較的多数の横断要素を運ぶ。横断要素は、支持体の全周に沿って配置され、動作中には、プッシュベルトの運動に関連する力を伝達する。支持体及び横断要素は、金属で製造される。以降、横断要素をプッシュベルトの一部として記載する。横断要素の長手方向は、プッシュベルトの周方向に対応し、横断要素の垂直横方向は、プッシュベルトの径方向に対応する。横断要素の水平横方向は、長手方向及び垂直横方向に垂直である。

横断要素は、第１本体表面及び第２本体表面を有している。２つの本体表面は、互いに略平行に延在し、長手方向に略垂直になっている。２つの本体表面は、略同じ輪郭を有しているが、各本体表面が有する浮き彫りは異なっている。横断要素の第１本体表面の少なくとも一部分は、プッシュベルトの隣接する横断要素の第２本体表面の少なくとも一部分に接する。一方、横断要素の第２本体表面の少なくとも一部分は、プッシュベルトの他の隣接する横断要素の第１本体表面の一部分に接する。長手方向に比較的に小さな寸法の周方向表面が、２つの本体表面の間で延在している。

横断要素での周上表面の２つの部分は、プッシュベルトの支持体を支持する支持表面として作用する。この支持表面は、同じ位置で延在している。横断要素の周上表面での他の２つの部分は、接触表面として作用し、横断要素と連続可変トランスミッションのプーリのプーリディスクとの間の接触を実現する。この接触表面は、互いに斜めに延在し、支持表面に向けて広がっている。次で使用する「最高」及び「最低」は、開がっている方向に関連している。横断要素は、垂直横方向の最低から最高で、基部、頸部及び頂部と連続している。水平横方向では、頸部の寸法は小さく、基部は、支持表面及び接触表面を備えている。基部はプッシュベルトの内周側に位置し、頂部は、プッシュベルトの外周側に位置する。横断要素の本体表面の一つに、凸状の領域（以降、傾斜領域と呼ぶ）が位置している。この領域は、横断要素の幅全体に延びており、本体表面の２つの平坦な部分の間に、滑らかで湾曲した遷移部を形成している。２つの平坦な部分は、垂直横方向で、互いの上に位置している。通常、傾斜領域は、基部の頂部に位置している。傾斜領域の重要な作用は、隣接する横断要素間の互いの接触を保証する。横断要素は、プッシュベルトの動作中、プーリディスクの間に位置し、互いに傾斜した動きを果たす。所定の線に沿う接触を維持し、プッシュベルトの運動に関する力を、全ての状況下で制御し、隣接する横断要素間で伝達する。

傾斜領域は、横断要素又は基材の一部を押し付けて、横断要素の本体表面に形成する。横断要素は、２つの工具要素で製造している。工具部分の１つの表面は、形成される凸状の傾斜領域のネガとなる凹部を備えている。横断要素を間に位置する工具要素を、圧力を加えて互いに動かす。横断要素の本体表面上の物質に移動を強いる。物質の移動は、凹部を有する工具要素側に位置する。特に物質は、工具要素の表面凹部の空間に流れるように移動する。このようにして、凸状の領域が、横断要素の本体表面に形成される。

横断要素の本体表面に傾斜領域を形成する従来の方法には、多くの不利な点がある。第一に、精確に規定した凹部の表面を有する工具要素の製造は費用を要する。第二に、横断要素を間に位置する工具要素を互いに向けて動かす必要な押圧力は、比較的高く、比較的頑丈な構造を必要とする。実際には、著しい問題がある。押圧力が所望の値に達しない場合があり、横断要素表面の凹部の形状が、本体表面に正確に取れない場合がある。その結果、傾斜領域の形状が、所定の形状から外れる。

上記の不利な点を考慮し、本願発明は、横断要素の本体表面に傾斜領域を形成する他の方法を提供するのが目的である。本発明では、比較的に低い圧力で、非常に安価な工具要素で、所定の形状をした傾斜領域の形成が可能である。記載の目的は、横断要素の本体表面の所定部分に凸状の傾斜領域を形成する方法である。工具要素を本体表面の所定の部分近傍の本体表面に押し付ける。本体表面上の物質の移動で、凸状の傾斜領域を形成する。工具要素を本体表面に押し付けて、少なくとも物質の収縮でも凸状の傾斜領域が形成される。

本発明によれば、傾斜領域が形成される横断要素の本体表面上の部分に工具要素を押し付けて形成する。総合的観点からは、本発明の方法は、従来技術と同等である。しかし、本発明の特徴は、傾斜領域を形成する部分の外側の本体表面に工具要素を作用させる点にある。従って、原理的には、傾斜領域のネガの表面を有する工具要素を適用していない。代わりに、少なくとも補足的に、横断要素の金属の収縮現象を使用している。傾斜領域が、少なくとも間接的な方法でも得られている。工具要素を押し付けた部分の縁部の位置で生ずる物質の挙動に基づいている。

横断要素の本体表面に工具要素を押し付け、本体表面の周囲の部分に窪みを得て、この窪みの縁部に沿う部分に収縮を発生させる。この結果、窪みと周囲の部分との間に緩やかな遷移部が得られ、この遷移部が凸状の曲率をもたらす。この事実に基づいて、工具要素を押し付ける本体表面の部分の縁部に沿って延びる遷移部が、傾斜領域として適宜に作用する。実施から得られる傾斜領域の形状及び寸法は、実用的には十分に満足できる。

本発明の方法を適用して出来る限り正確な結果を得るためには、凸状の傾斜領域を形成する本体表面の所定の部分に隣接する横断要素の本体表面に工具要素を押し付ける。この結果、その部分に収縮が生じ、傾斜領域が正確に位置できる。

略平面の部分を有する工具要素の適用は大きな利点がある。つまり平面の部分で、横断要素の本体表面を押し付けるからである。工具要素の適用で、横断要素の縁部全体に沿って収縮を導く。その作用部分の簡単な形状から、工具要素は比較的に安価となる。

横断要素の本体表面は、段差の形状を有し、本体表面の少なくとも２つの部分が、異なる位置に有り、互いに段部で接続されている。通常、横断要素基部の底部の本体表面は、高い位置の本体表面の部分に対し窪んでいる。結果として、プッシュベルトに位置し、及び、連続可変トランスミッションのプーリ上のプッシュベルト内で動き、隣接する横断要素基部の底部間の望ましくない接触を避けている。この場合、傾斜領域を横断要素基部の頂部の場所に形成する必要がある。工程では、基部上の工具要素を、横断要素の本体表面の高い部分に対する押圧で充分である。

段差形状を有する横断要素の本体表面の場合、工具要素を、横断要素の本体表面の部分上に少なくとも延在可能とする。この部分は、凸状の傾斜領域を形成する本体表面の所定の部分と、横断要素での本体表面の異なる位置の２つの部分が互いに接続されている部分との間に位置する。形成する傾斜領域と段部との間で延在する本体表面の部分が全体に窪み、本体表面の局所的な凹部の発生（段部に到る全てに延在しない）が防げる。この場合、傾斜領域以外の遷移部は、横断要素本体表面には形成されない。

本発明の方法の適用は、多くの重要な利点をもたらす。比較的簡単な形状の作用部分を有する工具要素の適用が可能で、横断要素の本体表面上での物質の均一な移動が得られ、さほど高くない圧力で良い。特に、横断要素本体表面の傾斜領域の形成は、再現性の良い工程で、所望の位置及び形状の傾斜領域が実現される。

本発明の方法は、横断要素を製造する種々の工程で適用できる。よく知られている工程として、精度の高い打抜きがある。横断要素を基材の板又は一片から打抜き、切削及び支持部材を適用し、形成する横断要素をこの２つの部材の間に位置させる。工程の他の例として、連続した種々の切削とその表面処理で横断要素を形成する。この場合、形成する横断要素の本体表面に工具要素を押し付けて傾斜領域を形成するのは、処理工程の１つになる。

プッシュベルトを有する連続可変トランスミッションの側面図を概略的に示す。 連続可変トランスミッション用プッシュベルトの横断要素の正面図を示す。 図２の横断要素の側面図を示す。 図１に示す連続可変トランスミッションのプーリのプーリディスク間に位置する２つの隣接する横断要素の側面図を示す。 （ａ）、（ｂ）横断要素の本体表面に傾斜領域を形成する方法を説明している。 横断要素本体表面上の物質の移動、及び、それに基づいた傾斜領域の本体表面での形成を説明している。 図５（ａ）、（ｂ）で説明した方法を適用して形成した傾斜領域を備える横断要素の正面図を示す。 図７に示す横断要素の側面図を示す。

図１は、自動車の使用に適する連続可変トランスミッションを概略的に示す。連続可変トランスミッションは、参照数字１で示している。

連続可変トランスミッション１は、別個のプーリ軸２、３に配置された２つのプーリ４、５を含む。閉じたループの無端状プッシュベルト６が、プーリ４、５の回りに配置され、プーリ軸２、３間でトルクを伝達する。各プーリ４、５は、２つのプーリディスクを備え、プッシュベルト６が、この２つのプーリディスク間に配置及び挟持されている。この結果、摩擦によって、プーリ４、５とプッシュベルト６との間に力が伝達される。

プッシュベルト６は、少なくとも一つの無端状の支持体７を含んでおり、この支持体７は、幾つかのリングから構成される。支持体７の全長に沿って横断要素１０が配置されている。横断要素１０は、相互に隣接しており、支持体７に対して周方向に移動可能である。簡単のために、図１は、この横断要素１０の若干数のみを示している。支持体７及び横断要素１０は、共に金属から製作される。

図２、図３は、横断要素１０を示し、横断要素１０の第１本体表面を参照符号１１で、第２本体表面を参照符号１２で示す。周方向表面１３は、本体表面１１、１２間に延在している。

横断要素１０は、垂直横方向に連続して、基部１４と、比較的に狭い頸部１５と、矢の頂部に類似した形状の頂部１６とを有する。プッシュベルト６において、基部１４が、プッシュベルト６の内周側にあり、頂部１６が、プッシュベルト６の外周側に位置する。プッシュベルト６では、横断要素１０の第１本体表面１１の少なくとも一部が、隣接する横断要素１０の第２本体表面１２の少なくとも一部に接触する。横断要素１０の第２本体表面１２の少なくとも一部は、他方の隣接する横断要素１０の第１本体表面１２の少なくとも一部に接触する。図２が示すように、頸部１５への移行で、横断要素１０の基部１４は、２つの支持体７を支持する２つの支持表面１７を有する。更に、基部１４は、２つのプーリディスク接触表面１８を有する。横断要素１０が、プーリ４、５上で動くと、横断要素１０とプーリディスク表面との間の接触が、プーリディスク接触表面１８で実現する。支持表面１７及びプーリディスク接触表面１８は、共に、周方向表面１３の一部である。突起部２１が、横断要素１０の第１本体表面１１に配置されている。図示する例では、突起部２１は、頂部１６に位置し、第２本体表面１２の凹部２２に対応している。プッシュベルト６では、横断要素１０の突起部２１は、隣接する横断要素１０の凹部２２に少なくとも部分的に位置している。突起部２１及び対応する凹部２２は、隣接する横断要素１０が、プッシュベルト６の周方向に直角な面内における相互の変位を防止する。頂部１６は、支持表面１７に対向して位置する保持表面１９を２つ有し、保持表面１９は、周方向表面１３の一部となる。横断要素１０がプッシュベルト６に収容されると、支持体７が位置する空間は、径方向において、一方では支持表面１７で、他方では保持表面１９で制限される。突起部２１に加えて、傾斜領域２３及び段部２４も、横断要素１０の第１本体表面１１に配置している。段部２４は、基部１４の底部２５と頂部２６との間に位置する。第１本体表面１１には、基部１４の底部２５の場所に窪んだ位置がある。傾斜領域２３は、基部１４の頂部２６に位置し、支持表面１７に対し短い距離で位置し、横断要素１０の幅全体に延在している。傾斜領域２３は、横断要素１０の第１本体表面１１において、凸状の曲線をした遷移部分の形状で、プッシュベルト６の隣接する横断要素１０間での所定の相互接触を保証する。これは、如何なる状況、及び、横断要素１０が連続可変トランスミッション１のプーリ４、５上を動き、円形の経路に従う必要がある時も保証される。図２では、傾斜領域２３の上縁及び下縁を一点鎖線で模式的に示している。

図４は、プーリ４、５のプーリディスク間に位置する２つの隣接する横断要素１０の相互位置を説明している。簡潔にするために、横断要素１０の凹部２２は、破線で模式的に示している。図から明らかなように、横断要素１０は、互いに傾斜領域２３の箇所だけで接している。

次に、図５ａ及び図５ｂを参照し、横断要素１０の本体表面１１において、傾斜領域２３の形成方法を記載する。

図５は、基部１４及び頸部１５の隣接部分の側面図を模式的に示す。図から明らかなように、第１本体表面１１の基部１４の底部２５及び頂部２６に水準差がある。勿論、２つの部分２５、２６の間に段部２４が位置している。傾斜領域２３の形成前は、第１本体表面１１は、基部１４の底部２５及び頂部２６の双方の場所で完全に平坦である（図５ａ参照）。

傾斜領域２３の形成に金型３０を適用する。金型３０は、略平面の接触表面３２を有する金型部３１を備える。横断要素１０の第１本体表面１１に、金型３０の金型部３１を押し付ける。図５ａは、金型３０の横断要素１０への動きを矢印で表している。図５ａの破線は、接触表面３２が第１本体表面１１上に延在する範囲を示している。

図５ｂは、横断要素１０の第１本体表面１１に対する、金型３０の位置を示す。金型部３１の接触表面３２の部分を、第１本体表面１１の部分に接触させる。接触部分は、段部２４と傾斜領域２３が形成される部分との間に位置する。金型部３１の接触表面３２での他の部分は、段部２４に対し突出し、基部１４の底部２５に対し少し離れて延在している。傾斜領域２３は、金型３０に圧力を、金型部３１の接触表面３２に略直角の方向に加えて、横断要素１０の第１本体表面１１に実質的に形成される。この圧力の影響で、第１本体表面１１上で物質の移動が生じる。図６で、この移動を矢印で示している。傾斜領域２３及び段部２４を備える横断要素１０の一部の側面図を示している。第１本体表面１１の元の輪郭は、一点鎖線で示している。金型３０に加わる圧力の影響で、金型３０の金型部３１と接触する基部１４の頂部２６の部分２７が窪む。段部２４は、下の方向に移動する。これは物質が、金型部３１の接触表面３２と基部１４の底部２５との間の空間に流れ込むからである。完全にする為に、横断要素１０を適切な方法で、金型３０の処理中、第２本体表面１２の側に沿って支持する必要がある。得られる窪んだ部分２７の上端部２８に沿って、横断要素１０の物質の収縮が生じる。その結果、丸みを帯びた部分が、第１本体表面１１に得られ、第１本体表面１１に、窪んだ部分２７と基部１４の頂部２６との間に遷移部が形成される。この丸みを帯びた部分は、凸状に湾曲しており、その頂部は、略円の一部を描き、傾斜領域２３としての作用に適している。金型３０の金型部３１を、傾斜領域２３を形成する所定の部分の下に位置させ、傾斜領域２３を横断要素１０の第１本体表面の適切な場所に形成する。

上記記載の方法の場合、傾斜領域２３を間接的な方法、即ち、金型３０を横断要素１０の本体表面１１に押し付けて形成している。この場合、傾斜領域２３は、金型３０と接触する第１本体表面１１の部分の上端部２８に沿う収縮で形成される。横断要素１０の基部１４の底部２５と頂部２６間の段部２４の存在で、窪んだ部分２７及びそれに接続する傾斜領域２３の形成に必要な圧力は、限定される。これは、横断要素１０の物質が、金型３０と横断要素１０が互いに接触する部分から、低い水平面の底部２５上に流れるからである。好ましくは、段部２４と傾斜領域２３が形成される部分との間の距離を極力小さくするのが好ましい。窪んだ部分２７の形成に、物質の移動が可能な限り少ないのが要求され、横断要素１０を押し付ける金型３０の圧力も可能な限り低いのが好ましい。

本発明による方法の場合、傾斜領域２３の形状は、圧力をかける形成金型又は同等のもので決定されない。傾斜領域２３は、工具要素に触れない部分に形成される。発明の重要な識見は、第１本体表面１１の部分の縁部で得られる収縮部が、圧力で窪み、凸状に湾曲し、傾斜領域２３として作用する点にある。

図７、図８は、上記記載の方法で形成した傾斜領域２３を備える横断要素１０の外観を示す。図７では、傾斜領域２３の上縁部を一点鎖線で図式的に示している。横断要素１０は、略平面の窪んだ部分２７を備え、その窪んだ部分２７は、段部２４から上方に延在し、上縁部２８に沿う傾斜領域２３を構成する収縮部を有する。傾斜領域２３は、下方向で減少する曲率半径、即ち、略楕円の一部を描く。凸状に湾曲した傾斜領域２３は、小さな段部２９を経て、窪んだ部分２７に続いている。横断要素１０の長手方向で、小さな段部２９の寸法は、［金型３０の金型部３１が、横断要素１０の第１本体表面１１に押し付ける距離］−［収縮部の長手方向の寸法］に等しい。さらに、横断要素１０は、既存の横断要素１０（図２、図３）と大体等しい。横断要素１０を同じ方法で適用し作用する。

当業者には明らかであるが、発明の範囲は、記載の実施例に限定されない。これらの変形・変更は、本発明の範囲から逸脱するものではない。

上記記載の方法は、横断要素１０の第１本体表面１１に凸状の傾斜領域２３を形成し、連続可変トランスミッション１用プッシュベルト６に適用するものである。その方法は、金型３０を第１本体表面１１に対し圧力で押し付ける工程を備える。しかし、金型３０は、傾斜領域２３が形成される部分の外側の第１本体表面１１に対し押し付けている。金型３０の処理で、窪んだ部分２７が、第１本体表面１１に配置される。横断要素１０の物質の収縮が、この部分２７の上縁部２８に沿って生じている。この方法で少なくとも収縮部の部分が形成され、この部分が傾斜領域２３として作用する。本願記載の方法を適用する重要な利点は、金型３０に加わる圧力が、従来技術の工程による傾斜領域２３の形成に必要とされる圧力よりも著しく低い点にある。

Claims (9)

1. プッシュベルト（６）を吊り下げる２つのプーリ（４、５）を備える連続可変トランスミッション（１）用の該プッシュベルト（６）の部分となる横断要素（１０）の本体表面（１１）の所定の部分に凸状の傾斜領域（２３）を形成する方法において、工具要素（３０）を、該本体表面（１１）の該所定の部分に隣接する該本体表面（１１）に押し付け、該本体表面（１１）上で物質の移動を実現して該凸状の傾斜領域（２３）を形成し、該凸状の傾斜領域（２３）が、該工具要素（３０）を該本体表面（１１）に押し付けて生ずる物質の収縮の影響でも同様に形成する、ことを特徴とする方法。
2. 前記工具要素（３０）は、前記傾斜領域（２３）の形成に必要な前記本体表面（１１）の前記所定の部分を遮っていないことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 略平面の部分（３１）を有する前記工具要素（３０）を適用し、該平面の部分（３１）を、前記横断要素（１０）の前記本体表面（１１）に押し付けることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 前記横断要素（１０）の前記本体表面（１１）が段状の形を有し、前記本体表面（１１）の少なくとも２つの部分（２５、２６）が異なる位置で延在し、前記工具要素（３０）が、該２つの部分（２５、２６）の１つ（２６）に押し付けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
5. 適用する前記工具要素（３０）が、前記横断要素（１０）の前記本体表面（１１）の部分上に少なくとも延在し、該部分が、前記凸状の傾斜領域（２３）が形成される前記本体表面（１１）の前記所定の部分と、前記横断要素（１０）の前記本体表面（１１）で異なる位置で延在する前記２つの部分（２５、２６）が互いに接続される部分（２４）との間にあることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. プッシュベルト（６）を吊り下げる２つのプーリ（４、５）を備える連続可変トランスミッション（１）用の該プッシュベルト（６）の部分となる横断要素（１０）において、該横断要素（１０）は、凸状に湾曲した傾斜領域（２３）が形成された本体表面（１１）を備え、段部（２９）は、該本体表面（１１）の該傾斜領域（２３）の側に直接に隣接して位置し、前記傾斜領域（２３）は、前記プッシュベルト（６）の隣接する横断要素（１０）が互いに接触する領域であり、そして、前記傾斜領域（２３）は、前記段部（２９）と、前記本体表面（１１）の周囲の部分との間に緩やかな遷移部を形成することを特徴とする横断要素（１０）。
7. 前記凸状に湾曲した傾斜領域（２３）の曲率半径が、前記段部（２９）の方向に向けて減少することを特徴とする請求項６記載の横断要素（１０）。
8. 前記凸状に湾曲した傾斜領域（２３）が、略楕円の一部分を描くことを特徴とする請求項７記載の横断要素（１０）。
9. 前記凸状に湾曲した傾斜領域（２３）、前記段部（２９）、略平面の窪んだ部分（２７）及び段部（２４）が、前記本体表面（１１）に連続して位置していることを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の横断要素（１０）。

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